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        某專業(yè)牲畜碼頭平面布置要點

        2020-06-23 02:47:38葉宇旻呂臘炎浦偉慶
        水運(yùn)工程 2020年6期
        關(guān)鍵詞:活牛吊橋船型

        葉宇旻,呂臘炎,浦偉慶

        (1.中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司,上海 200032;2.寧波舟山港集團(tuán)有限公司,浙江 寧波 315040)

        隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的持續(xù)提高,我國牛肉消費(fèi)量逐年遞增。2001—2016年我國牛肉消費(fèi)量從544.8萬t增長至755.9萬t,并于2016年成為僅次于美國的全球第二大牛肉消費(fèi)國。但從人均牛肉消費(fèi)量看,目前約為5 kg/人,連世界平均水平的一半還不到。而且我國目前所消費(fèi)的進(jìn)口牛肉都是在出口國屠宰、切割后,以冷凍的保存方式進(jìn)口,口感遠(yuǎn)不及冷鮮。2014年11月17日,新希望集團(tuán)與澳大利亞簽署了《中澳企業(yè)間農(nóng)業(yè)與食品安全百年合作計劃諒解備忘錄》(簡稱《備忘錄》),其中就包括澳洲每年將向中國出口100萬頭活牛。

        鑒于浙江省舟山市金塘島的獨(dú)島優(yōu)勢以及防疫優(yōu)勢,肉牛進(jìn)口屠宰的項目最終落地金塘島。該項目將利用澳大利亞優(yōu)質(zhì)肉牛資源和舟山港口條件,高起點、高標(biāo)準(zhǔn)地建設(shè)專業(yè)牲畜碼頭、肉牛隔離場、屠宰廠,直接向300 km半徑范圍內(nèi)的長三角消費(fèi)市場供應(yīng)新鮮牛肉,補(bǔ)充國內(nèi)市場冷鮮肉的空白。

        目前,我國活牛進(jìn)口均是依托已建的集裝箱碼頭或通用碼頭完成牲畜的臨時接卸,碼頭面高程與牲畜船的適應(yīng)性、碼頭上方的輔助設(shè)施、港口作業(yè)人員的專業(yè)性都存在一定的不確定性。相較于普通貨種碼頭,專業(yè)牲畜碼頭的平面尺度和碼頭高程須滿足牲畜船舶的靠泊、跳板的搭接以及牲畜下船等要求,同時應(yīng)考慮碼頭工程投資的合理性。本文以舟山金塘某專業(yè)牲畜碼頭工程為例,介紹項目的整體布局及裝卸工藝流程,并重點圍繞該項目的碼頭平面布置要點及考慮因素展開分析。

        1 項目概況

        1.1 總體布局

        該項目主要由活牛進(jìn)境碼頭裝卸、隔離、屠宰加工3部分組成。根據(jù)活牛接卸工藝流程與檢驗檢疫要求,碼頭工程宜布置在活牛隔離場前方,屠宰加工擬布置在距離隔離場2 km以上的地方(圖1)。

        圖1 活牛進(jìn)境屠宰加工項目總體布局

        1.2 工藝流程

        牲畜運(yùn)輸船澳大利亞出發(fā)后約15 d可到達(dá)本項目配套建設(shè)碼頭。牲畜運(yùn)輸船靠泊后,出入境檢驗檢疫人員登船對活牛進(jìn)行初步檢驗檢疫,確認(rèn)合格后方允許活牛下船。

        目前我國進(jìn)口的澳牛有2種類型[1],即普通澳牛和雪花澳牛。

        1)普通澳牛:從活畜運(yùn)輸船通過半封閉的卸牛通道自行下船,通過引橋上方專用通道進(jìn)入隔離場。由于其體型龐大,一般控制此類牛徒步不超過1 km,以避免其大幅度掉肉及骨折。

        2)雪花澳牛:由于其肉質(zhì)鮮美,價格昂貴,該牛從活畜運(yùn)輸船自行下船后,由貨車運(yùn)至隔離場,并在隔離場經(jīng)過7~10 d的檢疫隔離,隔離期滿后才可屠宰加工。

        1.3 隔離場與屠宰場規(guī)模

        1)隔離場。本項目隔離場分2期建設(shè):一期位于橫擋山與魚龍山之間的圍墾區(qū)域,碼頭工程后方陸域,占地面積約41.53萬m2。主要建設(shè)隔離區(qū)和辦公區(qū)(圖2)。其中隔離區(qū)設(shè)置隔離牛舍(共6個)、病牛區(qū)(含病牛舍、治療室、解剖室)、抽血間、無害化處理間、牛糞處理間、污水池、飼草料區(qū)等。

        圖2 隔離場(一期)總平面

        2)屠宰場。屠宰場選址在距隔離場約2 km的岙山嘴,總用地13.33萬m2,其中一期工程用地面積約9.27萬m2。屠宰場擬建設(shè)2條80頭/h的屠宰生產(chǎn)線(圖3),其中1條生產(chǎn)線可實現(xiàn)屠宰肉牛42萬頭/a。待2條屠宰線滿負(fù)荷生產(chǎn)后,可以達(dá)到屠宰肉牛規(guī)模80萬~100萬頭/a。

        圖3 屠宰場總平面布置

        1.4 碼頭工程規(guī)模

        根據(jù)《備忘錄》100萬頭活牛的出口量要求,該工程水域總體規(guī)模擬建設(shè)2個3萬噸級牲畜泊位[2],近期先行建設(shè)3萬噸級牲畜泊位1個(兼顧3.51萬載重噸),占用岸線長度270 m,可實現(xiàn)碼頭年通過能力45.2萬頭活牛,配套建設(shè)長度451 m的引橋1座、進(jìn)港航道以及相關(guān)生產(chǎn)輔助設(shè)施(圖4)。

        圖4 澳牛碼頭工程總體布局

        2 設(shè)計船型

        結(jié)合目前全球在役的牲畜船船型資料,牲畜船共分為以下3種類型[3]。

        1)小型運(yùn)輸船:滿足約2 000頭牛的運(yùn)輸量,長115~134 m,吃水5~6.3 m,載質(zhì)量3 500~5 600 t。

        2)中型運(yùn)輸船:滿足約4 500頭牛的運(yùn)輸量,長度135~140 m,吃水6.5~7.8 m,載質(zhì)量7 500 t。

        3)大型運(yùn)輸船:滿足1萬頭牛以上的運(yùn)輸量,長度180~205 m,吃水7.5~10 m,載質(zhì)量1.8萬~3.5萬t。

        綜合考慮港口水深條件、國際及國內(nèi)活牛的運(yùn)輸船型,該工程的設(shè)計代表船型見表1。

        表1 主要設(shè)計船型尺度

        3 牲畜碼頭平面布置要點

        3.1 節(jié)省工程投資

        碼頭選址于寧波舟山港金塘港區(qū)北部外海岸段,受限于港址風(fēng)浪流等自然條件因素,該碼頭僅能設(shè)計成固定平臺碼頭,而非浮碼頭形式。此外,大多數(shù)牲畜船由集裝箱船舶改建而成,在多個甲板層均有出艙口,因此碼頭平臺尺度只須滿足船舶吊橋的擱置及運(yùn)輸車輛行駛、掉頭等功能即可。

        為節(jié)省工程投資,推薦“蝶式”平面布置。根據(jù)海港總體設(shè)計規(guī)范關(guān)于碼頭長度計算的要求[4],該工程2個泊位總長為530 m,單個泊位考慮系纜墩共用,占用岸線總長270 m(圖5)。

        圖5 碼頭工程總平面布置(單位:m)

        3.2 減少澳牛下船徒步距離

        碼頭選址于隔離場前方海域,水深條件較好,等深線總體呈西深東淺趨勢,-10 m等深線平均距岸約400 m。隔離場西側(cè)前方海域受魚龍山和大菜花山水道縮窄的影響,地形陡深,等深線呈西南-東北走向,非完全平順于后方圍堤。根據(jù)最大設(shè)計船型計算得碼頭前沿設(shè)計泥面高程為-12.30 m(當(dāng)?shù)乩碚摶?。

        為滿足普通澳牛下船后徒步距離不得超過1 km的要求,碼頭前沿線位置距離圍堤不宜大于450 m,為了盡可能減少疏浚量以及碼頭后期維護(hù)量,碼頭前沿線的位置應(yīng)盡可能布置在-13 m等深線附近,并選擇流態(tài)相對平順的位置。結(jié)合上述要求,該工程碼頭前沿線布置在隔離場西側(cè)前方海域,距離后方圍堤450 m的位置。根據(jù)數(shù)模成果,碼頭前沿線方向角取為109°05′~289°05′,基本平行于后方圍堤走向。根據(jù)此布置,碼頭前沿線西側(cè)角點位于-20 m等深線附近,東側(cè)角點位于-8 m等深線附近,須挖泥6.6萬m3方能滿足船舶安全滿載進(jìn)出港和靠泊作業(yè)的要求。

        3.3 碼頭平面尺度和高程滿足靠泊作業(yè)要求

        3.3.1碼頭作業(yè)平臺平面尺度的確定

        作業(yè)平臺平面尺度主要根據(jù)船舶靠泊、牲畜船舶艙口位置、艙口高度、吊橋長度以及澳牛上下船舶的使用要求等多因素綜合確定。結(jié)合現(xiàn)階段已獲得的船型資料,兼顧投資因素,該工程作業(yè)平臺尺度取85 m×40 m。為滿足日后營運(yùn)船舶可順利靠泊作業(yè),對適合該工程碼頭的船舶出艙口位置提出限制要求。

        3.3.1.1碼頭作業(yè)平臺長度方向?qū)Τ雠摽谖恢玫南拗埔?/p>

        1)轉(zhuǎn)運(yùn)普通澳牛時,不需要運(yùn)輸車輛,出艙口極限位置距碼頭平臺端部至少3 m,再考慮通過帶纜對船舶靠泊位置的調(diào)整±10 m,則靠泊船型活牛出艙口距船中部距離應(yīng)小于49.5 m;

        2)轉(zhuǎn)運(yùn)雪花澳牛時,運(yùn)輸車輛按圖6中①~④的步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)彎掉頭,則出艙口極限位置距碼頭平臺端部至少25 m,同樣考慮船舶靠泊位置的調(diào)整,雪花澳牛出艙口距船中部距離應(yīng)小于27.5 m。

        綜上,該工程作業(yè)平臺的長度對牲畜船出艙口位置的限制要求相同(表2)。

        圖6 碼頭作業(yè)平臺尺度(單位:m)

        表2出艙口位置距船中部的距離

        是否停靠貨車出艙口與船中部距離∕m(不考慮±10m帶纜調(diào)整)出艙口與船中部距離∕m(考慮±10m帶纜調(diào)整)是≤17.5≤27.5否≤39.5≤49.5

        3.3.1.2作業(yè)平臺寬度對吊橋長度的限制要求

        作業(yè)平臺寬度應(yīng)結(jié)合牲畜船吊橋長度以及活牛下船的作業(yè)要求綜合考慮確定。根據(jù)目前掌握的船型資料,牲畜船吊橋的長度一般在20~35 m,取決于船的大小,一般船越大,吊橋越長。此外,在設(shè)計高低水位時,活牛下船時吊橋傾斜角度不得大于30°。綜上,該工程的碼頭寬度定為40 m。

        如果出現(xiàn)吊橋無法順利擱置于作業(yè)平臺,或無法滿足活牛下船吊橋傾斜角的極端情況時,可考慮在碼頭端另行配置1座吊橋,由運(yùn)營方為牲畜船提供作業(yè)條件。

        3.3.2作業(yè)平臺高程的確定

        根據(jù)海港總體設(shè)計規(guī)范以及在設(shè)計高低水位的情況下活牛下船時吊橋傾斜角度不得大于30°的作業(yè)要求,該工程作業(yè)平臺高程定為8.50 m。

        結(jié)合2艘示例船型,對出艙口與作業(yè)平臺平面豎向的銜接進(jìn)行復(fù)核(表3、圖7)。結(jié)果顯示這兩種船型可滿足活牛裝卸工藝的要求。

        表3 示例船型出艙口距碼頭面的高度復(fù)核

        圖7 Rahmeh船可用艙口

        3.4 合理確定引橋?qū)挾?/h3>

        結(jié)合碼頭前沿線的位置,引橋最終長度確定為451 m,引橋?qū)挾?0 m(圖8)。根據(jù)澳牛通行要求,引橋上部須布置2 m凈寬的牛道,一用一備,共2條,分別布置于引橋兩側(cè)。2條牛道之間寬約4.5 m,滿足趕牛人行走,且滿足牲畜運(yùn)輸車輛以及裝卸工人上下碼頭的通行需求,牛道上方宜設(shè)置雨棚(圖9)。

        圖8 引橋布置斷面(高程:m;尺寸:mm)

        圖9 走牛通道

        4 結(jié)語

        1)牲畜進(jìn)境項目主要由碼頭卸船、隔離、屠宰3部分組成。根據(jù)牲畜進(jìn)境后的作業(yè)要求以及國家環(huán)保要求,碼頭宜布置在隔離場前方海域,屠宰場宜布置在距離隔離場及碼頭大于2 km以上的地方。

        2)碼頭與引橋的布置形式須緊密結(jié)合進(jìn)境牲畜的運(yùn)輸方式。

        3)為節(jié)省工程投資,牲畜碼頭宜選用“蝶式”平面布置,而非連片形式。

        4)作業(yè)平臺尺度應(yīng)滿足船舶靠泊作業(yè)的要求,同時滿足牲畜運(yùn)輸車輛通行、掉頭的使用要求。如船型資料不足,可對今后船舶出艙口位置、高程等進(jìn)行相關(guān)限制。

        5)碼頭前沿線的位置除考慮碼頭前沿水深條件外,其與后方陸域的距離宜根據(jù)不同牲畜的徒步要求控制在一定范圍內(nèi)。

        6)引橋上方牲畜通道宜布置2條。目前有不少牲畜船存在多個出艙口,2條通道可提高裝卸效率。

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